JP2000248199A - 酸化チタン塗料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 保存安定性および光分解性に優れた水系酸化
チタン塗料組成物を提供すること。 【解決手段】 酸化チタン微粉末と結着剤とからなる水
系酸化チタン塗料組成物において、結着剤がシリカゾル
またはアルミナゾルから選ばれる無機結着剤と有機高分
子結着剤とからなり、酸化チタン微粉末と該無機結着剤
の配合比率が重量比で5：1〜1：5であり、かつ該有機高
分子結着剤の配合比率が塗料組成物の全固形分に対して
3〜25重量％であり、さらに該塗料組成物の20℃におけ
るB型回転粘度計による粘度を200〜1500ｃｐｓに調整す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水系酸化チタン塗
料組成物に関し、さらに詳しくは保存安定性及び光分解
性に優れた水系酸化チタン塗料組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】生活環境に対する関心の高揚に伴い、悪
臭などの日常生活における有害物質の除去の要求が増え
てきており、悪臭除去装置などを組み込んだ空気清浄器
の開発が盛んに行われている。これらの装置では、主に
活性炭を含有したフィルタ−が使われ、活性炭に悪臭物
質を吸着させる方式が採用されてきた。しかしながら、
活性炭は吸着作用はあるが分解能力がないため、一定量
の悪臭物質を吸収すると飽和してしまい、定期的にフィ
ルタ−を交換しなければならなかった。

【０００３】近年、このような問題の解決策として、活
性炭と有害物質を光分解する触媒とを組み合わせた複合
材料が開発されつつある。例えば、特開平1-234729号公
報では、ハニカム状活性炭に酸化チタンを担持させた光
反応性半導体複合体を組み込んだ空気調和機が記載され
ている。この場合、吸着される悪臭成分の一部は光反応
性半導体で生成したＯＨラジカルにより分解されるた
め、活性炭の吸着能を比較的長期間保つことができる。
しかし、この方法では光反応性半導体を担持しかつ光反
応効率を高めるために、特殊なハニカム構造の活性炭が
必要であり、また、その表面およびハニカム内部に酸化
チタンを保持させるために特別な工程が必要であった。

【０００４】また、特開平2-251241号公報では、紫外線
照射ランプの周囲に金属酸化物触媒からなる中空円筒状
ハニカム構造体を設置した光触媒装置について記載され
ている。

【０００５】さらに、光触媒酸化チタンを利用した気相
での有害物質の除去方法が開示されている。例えば、特
開平2-253848号公報では、無機質繊維状担体にアナター
ゼ型酸化チタンを担持させたオゾン分解触媒について記
載されている。また、特開平3-233100号公報では、二酸
化チタンと活性炭との混合物と、これに、波長が300ｎ
ｍ以上の光を照射する光源とからなる換気設備に関して
記載されている。特開平4-256755号公報では、二酸化チ
タンを粒状パルプに担持させることにより、家庭用の脱
臭、消臭剤として使用できることが記載されている。さ
らに、久永らは、セラミックペ−パ−に二酸化チタンを
保持することにより、有機ハロゲン化合物の光分解を行
っている（電気化学協会誌、60巻、107ページ、1992
年）。

【０００６】光触媒酸化チタンによる気相有害物質の光
触媒分解は、酸化チタン光触媒への気相有害物質の接
近、吸着、近紫外光による光分解、酸化チタン光触媒表
面に生成した副生成物の離脱といったプロセスで進むこ
とが確認されている。

【０００７】一方、酸化チタンの有害物質光分解能力は
酸化チタン種により大きく変化する。例えば、従来から
白色度及び不透明度向上を目的として、製紙用内添顔料
として酸化チタンが幅広く利用されているが、製紙用内
添酸化チタンは、平均粒径が0.1〜0.2ミクロンの大きな
粒子のため、比表面積が10ｍ²／ｇ程度と低く、高濃度
の気相有害物質の光触媒分解能力は低いと認識されてい
た。

【０００８】そこで、本発明者は製紙用内添酸化チタン
粉体の光触媒分解能力を詳細に調査した結果、100ｐｐ
ｍオーダー以下の気相有害物質であれば、製紙用内添酸
化チタン粉体にも近紫外光照射により、気相有害物質を
効率良く分解できる能力のあることを見出した。

【０００９】しかしながら、製紙用内添酸化チタンをポ
リビニルアルコール、ラテックス等の結着剤とともに、
紙、プラスチック、不織布等の基材にコーティングし、
シート化した場合、結着剤が酸化チタン微粒子を基材に
固定化するが、同時に酸化チタン微粒子の表面をも被覆
してしまうため、気相有害物質が酸化チタン微粒子の表
面に吸着できず、光触媒分解能力が十分発揮されないこ
とが確認された。

【００１０】また、光触媒分解能力を向上させるため
に、平均粒径が0.002〜0.05ミクロンで比表面積が100〜
350ｍ²／ｇの超微粒子酸化チタンが開発され実用化され
つつある。しかしながら、超微粒子酸化チタンは光触媒
分解能力が極めて大きく、これと接触する有機化合物を
分解してしまうため、ポリビニルアルコール、ラテック
ス等の結着剤とともに、紙、プラスチック、不織布等の
基材にコーティングしシート化した場合、結着剤及び基
材を短時間で分解するので超微粒子酸化チタンを基材に
固定化し続けることは困難であった。

【００１１】特開平9-31335号公報には、多孔質無機物
でコーティングした酸化チタン光触媒と、無機系脱臭吸
着剤との混合物を有機系樹脂に配合した樹脂組成物が記
載されている。しかしながら、この方法では、酸化チタ
ン光触媒を多孔質無機物でコーティングする際に、550
℃で1時間熱処理するという焼成工程が必要であり、多
孔質無機物でコーティングした酸化チタン光触媒を粉体
として取り出した後、有機系樹脂に配合しなければなら
ず工程が複雑であった。

【００１２】さらに、特開平9-234375号公報には、光反
応性半導体、コロイダルシリカ、熱可塑性高分子エマル
ジョンよりなる光反応性有害物除去剤が記載されてい
る。しかしながら、一般に熱可塑性高分子エマルジョン
から造膜されるフィルムは光触媒能力に有効な400ｎｍ
以下の近紫外線に対する透過性が低いため光触媒効果が
十分に発揮できない。また、コロイダルシリカ溶液と熱
可塑性高分子エマルジョンを混合した場合、ゲル化を起
こし光を反射してコロイダルシリカと熱可塑性高分子エ
マルジョンの複合フィルムを透過して酸化チタン表面に
到達する光量が減少する結果、酸化チタン微粒子の光触
媒機能は低下してしまうといった欠点のあることが分か
った。また、この公報には、光反応性半導体とコロイダ
ルシリカとの適正な混合比率及び光反応性半導体とコロ
イダルシリカ混合物に対する熱可塑性高分子エマルジョ
ンの適正な添加比率及びこれらの添加順序に関する詳細
な記載がない。ところが、本発明者が鋭意研究した結
果、酸化チタン微粒子と、シリカまたはアルミナゾルか
らなる無機結着剤との混合物に対しては、有機高分子結
着剤の適正な添加比率及び添加順序のあることが確認さ
れた。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】水系酸化チタン塗料組
成物中には平均粒子径が数ミクロン程度の酸化チタン微
粒子が懸濁した状態で存在しているため、長期間保存し
ておくと酸化チタン微粒子が凝集、沈降し固い堆積物と
なる。これを再攪拌しても水系酸化チタン塗料組成物中
に凝集物が残るため、このような塗料組成物を紙、不織
布、プラスチックフィルムなどのシート上に塗布・乾燥
した場合、シート表面に無数の凝集物が残る。そのた
め、平滑性に優れた酸化チタンコート紙は得られず、印
刷処理を施す場合にも問題が発生する。

【００１４】このような状況に鑑み、本発明の課題は、
保存安定性および光分解性に優れた水系酸化チタン塗料
組成物を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の課題は、第一
に、酸化チタン微粉末と結着剤からなる水系酸化チタン
塗料組成物において、結着剤がシリカゾルまたはアルミ
ナゾルから選ばれる無機結着剤と有機高分子結着剤とか
らなり、酸化チタン微粉末と該無機結着剤の配合比率が
重量比で5：1〜1：5であり、かつ該有機高分子結着剤の
配合比率が水系酸化チタン塗料組成物の全固形分に対し
て3〜25重量％であり、さらに20℃におけるB型回転粘度
計による該水系酸化チタン塗料組成物の粘度を200〜150
0ｃｐｓとなるように調整することにより解決された。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明において使用する酸化チタ
ンは、鉱物から精製する方法、化学的に合成する方法で
得られる酸化チタンであって、水と相互作用して単独に
存在し得るものを含む。具体的には含水酸化チタン、水
和酸化チタン、メタチタン酸、オルトチタン酸、及び水
酸化チタンと呼称されているチタン酸化物または水酸化
物であり、特にその表面に水酸基を多く有するものが好
ましい。本発明において使用する酸化チタンは以下の方
法で製造することができる。例えば、硫酸チタニル、塩
化チタン、及び有機チタン化合物等を必要に応じて核形
成用種子の共存下に加水分解する方法（加水分解法）、
必要に応じて核形成用種子を共存させながら、硫酸チタ
ニル、塩化チタン、及び有機チタン化合物等にアルカリ
剤を添加して中和する方法（中和法）、塩化チタン及び
有機チタン化合物等を気相酸化する方法（気相酸化
法）、更に加水分解法及び中和法で得られた酸化チタン
を焼成する方法（焼成法）等が挙げられる。また、適当
な輻射線で光触媒機能が活性化されるものであれば純粋
な酸化チタン表面を化学修飾した酸化チタン粒子であっ
ても良い。

【００１７】本発明の目的である光分解性を決定する重
要な因子の一つは、酸化チタン含有塗料の乾燥工程中で
の酸化チタン微粉末と、シリカまたはアルミナゾルより
形成される酸化チタン複合粒子及びこの酸化チタン複合
粒子と有機高分子結着剤との微妙な結合バランスにあ
り、その分解能は酸化チタン微粒子が被分解物とより多
く接触することで向上し、従って傾向的には酸化チタン
の比表面積は大きい程良い。本発明に係わる酸化チタン
の比表面積は、ＢＥＴ表面積測定器にて容易に測定でき
るが、実用的分解能を勘案すれば、本発明に係わる酸化
チタン微粉末の好ましい比表面積は10〜350ｍ²／ｇであ
る。また、殆んどの酸化チタンは多孔質性を有さず、単
純に小粒径をもって充てることができる。本発明に係わ
る酸化チタン微粉末の好ましいＸ線一次粒子の粒径は2
〜150ｎｍで、一次粒子の凝集で生じる二次粒子の粒径
は0.1〜5ミクロンが望ましい。

【００１８】本発明では、酸化チタン微粉末と、シリカ
ゾルまたはアルミナゾルの混合比率が本発明の効果を決
定する重要な因子の一つである。すなわち、この混合比
率が乾燥工程で形成される酸化チタン複合粒子の構造及
び機能を決定する。酸化チタン微粉末と、シリカゾルま
たはアルミナゾルの混合比率は重量比で5：1〜1：5であ
る必要がある。

【００１９】本発明に係わる酸化チタン含有層に添加さ
れる有機高分子結着剤としては水溶性有機高分子化合物
または熱可塑性高分子エマルジョン、あるいはこれらの
混合物が使用される。水溶性有機高分子化合物として
は、澱粉、変性澱粉、ポリビニルアルコール、変性ポリ
ビニルアルコール、シリコン変性ポリビニルアルコー
ル、ポリアクリルアミド、クラスターデキストリン、キ
トサン、アルギン酸塩、カルボキシメチルセルロース及
びヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体等
が挙げられる。透過性を高くするには反射、散乱、吸収
ができるだけ少ないものが好ましく、その点で、水に完
全に溶解するポリビニルアルコールやポリアクリルアミ
ドが好ましい。また、熱可塑性高分子エマルジョンとし
て、アクリル樹脂、スチレン−アクリル共重合体、スチ
レン−ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重
合体、ポリプロピレン等が使用できる。

【００２０】酸化チタン微粒子と、シリカまたはアルミ
ナゾルから選ばれる無機結着剤との混合物に対する有機
高分子結着剤の添加比率は塗料固形分全体の2〜25重量
％である必要がある。2重量％未満では酸化チタン微粒
子とシリカまたはアルミナゾルから形成される酸化チタ
ン複合粒子間の結着及び支持体への固定化は不十分であ
る。また、25重量％を越える場合、結着力は増すもの
の、活性輻射線の透過力が減少し、光分解能力の低下が
認められる。

【００２１】本発明の水系酸化チタン塗料組成物は、酸
化チタン微粉末を分散剤とともに水に分散し、次にシリ
カまたはアルミナのコロイダル溶液を酸化チタンに対し
て一定の割合で添加し数時間撹拌し分散液とし、その
後、一定の濃度及び粘度を有する有機高分子結着剤を添
加・撹拌し、最終的に得られる水系酸化チタン塗料組成
物の20℃におけるB型回転粘度計による粘度が200〜1500
ｃｐｓになるように粘度を調整する。水系酸化チタン塗
料組成物の20℃におけるB型回転粘度計による粘度が200
ｃｐｓ未満であると、長期保存中に酸化チタン微粒子が
凝集、沈降し固い堆積物となる。また、1500ｃｐｓを超
える場合には、塗料組成物中のコロイダルシリカまたは
コロイダルアルミナと有機高分子結着剤との間の相互作
用が生じ易くなり塗料の流動性が低下し、ゲル化が起こ
る。

【００２２】光触媒機能を活性化する輻射線とは、通常
400ｎｍ以下の紫外線である。

【００２３】本発明に係わる水系酸化チタン塗料組成物
は、支持体上に酸化チタン含有層として塗布されるもの
であるが、支持体の両面に酸化チタン含有層を設けても
良く、両面コーティングにより光触媒効率を最大限に発
揮できる。酸化チタン含有層の支持体への塗布量は紫外
線の透過効率を考慮すると、片面で0.1〜10ｇ／ｍ²が望
ましく、最も望ましいのは1〜5ｇ／ｍ²である。また接
着性向上等のため所望により支持体と酸化チタン含有層
との間にアンダー層を設けても良い。

【００２４】本発明の水系酸化チタン塗料組成物の支持
体への塗設方法は、コンベンショナルサイズプレス、ゲ
ートロールサイズプレス、及びフィルムトランスファー
方式のサイズプレス装置等により含浸する方法、ロール
コーター、ロッド（バー）コーター、ブレードコータ
ー、スプレーコーター、エアードクター（ナイフ）コー
ター、及びカーテンコーター等のコーターにより一般の
塗工工程と同様の方法で所望により少量の他の適当な結
着剤と共に塗布する方法等が挙げられる。特に含浸法に
於ては、予め支持体を湿潤させておいても良い。

【００２５】本発明に係わる支持体は、本発明の水系酸
化チタン塗料組成物が塗布できるものであれば特に限定
されないが、主に植物繊維で構成された紙及び主に合成
樹脂（繊維）で構成された不織布、プラスチックフィル
ムなどが用いられる。本発明に係わる支持体原料に用い
られる植物繊維としては、針葉樹材及び広葉樹材からの
クラフトパルプ、亜硫酸パルプ、及びアルカリパルプ等
の化学パルプ、セミケミカルパルプ、セミメカニカルパ
ルプ、及び機械パルプ等の木材繊維や、楮、ミツマタ、
藁、ケナフ、竹、リンター、バガス、及びエスパルト等
の植物性非木材繊維の他、レーヨン等の再生繊維及びセ
ルロース誘導体繊維等の天然物加工繊維等を用いても良
い。

【００２６】更に、ポリエチレン及びポリプロピレン等
のオレフィン系樹脂、デクロン等のポリエステル系樹
脂、ポリ酢酸ビニル、エチレン酢酸ビニル共重合体樹
脂、ナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリアクリロニト
リル、アクリラン、オーロン、ダイネル、及びベレル等
のアクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデ
ン、ポリスチレン、ポリビニルエーテル、ポリビニルケ
トン、ポリエーテル、ポリビニルアルコール系樹脂、ジ
エン系樹脂、及びポリウレタン系樹脂等からなる熱可塑
性合成樹脂繊維、フェノール樹脂、フラン樹脂、尿素樹
脂、メラミン樹脂、アニリン樹脂、不飽和ポリエステル
樹脂、アルキド樹脂、及びエポキシ樹脂等の熱硬化性合
成樹脂繊維の他、シリコーン系繊維、フッ素系繊維、ス
テンレスウール等の金属繊維、各種ガラス繊維等が挙げ
られる。本発明に用いられる繊維群は単一種でも、また
は2種以上を組合わせて用いても良い。

【００２７】更に、支持体に難燃剤を添加することによ
り防炎性を付与させることも可能である。難燃剤として
は、例えば、スルファミン酸グアニジン、リン酸グアニ
ジン、テトラホウ酸グアニジン、スルファミン酸アンモ
ニウム、リン酸アンモニウム、リン酸メラミン、テトラ
ブロモビスフェノールＡ、三酸化アンチモン、水酸化ア
ルミニウム、水酸化マグネシウムなどが挙げられる。難
燃剤の含浸法としては、抄紙工程でのサイズプレスで含
浸させてもよいし、あらかじめ紙料調成の段階で添加し
抄紙してもよい。

【００２８】上記植物繊維原料を本発明に係わる支持体
に加工する際には、所望によりロジン及びその変性物、
植物蝋または無水マレイン酸系、α−オレフィン系、及
びスチレン／アクリル酸エステル系合成樹脂のエマルシ
ョン、アルキルケテンダイマー、アルケニル無水コハク
酸、及び無水ステアリン酸等のサイズ剤、澱粉及びその
変性物、グァーガム及びその変性物、デキストリン、カ
ルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポ
リエチレンオキサイド、ポリエチレンイミン、ポリアク
リルアミド、ポリアミドエピクロルヒドリン、各種エマ
ルション（含むラテックス）、尿素ホルマリン樹脂、及
びメラミンホルマリン樹脂等の紙力増強剤及び結着剤の
他、歩留まり向上剤、界面活性剤、消泡剤、染料、蛍光
増白剤、酸化防止剤、及びスライムコントロール剤等の
各種添加剤を添加しても抄造しても良い。支持体抄造に
は、丸網抄紙機、長網抄紙機、ヤンキー抄紙機、ツイン
ワイヤー抄紙機、ハイブリッドフォーマー及びトップフ
ォーマー等のコンビネーション抄紙機等が使用できる。

【００２９】更に、本発明に係わる支持体に用いる植物
繊維としては、シート化する前にこの植物繊維に水溶性
無機物を作用させた後、この無機物を水不溶化して担持
させた無機物担持繊維を用いても良い。植物繊維（パル
プ）に水溶性無機物を不溶化して担持させる方法として
は、特開平3-146766号公報、特開平3-152295号公報、特
開平4-18193号公報、特開平4-24299号公報、及び特開平
4-57964号公報等に記載の方法がある。即ち、親水性繊
維材料に特定の気体または水溶液と反応して水不溶性の
無機物を生成する水溶性無機化合物を含有する水溶液を
含浸しさせた後、これらの無機物を水不溶化させる気体
または水溶液と接触させることで、この繊維材料内部に
水不溶性の無機物を担持させることができる。

【００３０】また、本発明に係わる支持体に用いる不織
布は、上記合成樹脂繊維を水に懸濁し抄紙法によりシー
ト状にする湿式法、樹脂接着によるレジンボンド、針に
よる交錯を利用したニードルパンチ、糸により編み上げ
たステッチボンド、或は熱により接着させるサーマルボ
ンド等の所謂乾式法、高圧水をノズルから噴射して繊維
同士を交絡させる水流交絡法、直接紡糸しながらシート
化するスパンボンド、直接紡糸する際に霧吹きの原理を
応用して微細繊維を作りながらシート化するメルトブロ
ー法等によって製造することができる。不織布の厚み、
空隙率、空隙の形状、開孔度、柔軟性、弾力性、毛羽立
ち、及び風合い等は、上記製造方法を選択することによ
って調製できる。また、本発明では水系処理を施すた
め、不織布にある程度の水濡れ性が必要となり、親水性
繊維によりウェブを製造したものが好ましい。更に、シ
ート強度の点からスパンボンドやスパンレース法にて不
織布を加工することが好ましい。

【００３１】

【実施例】以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れに限定されるものではない。尚以下に説明する重量部
は乾燥固形分重量部を示す。

【００３２】［実施例１］ ＜酸化チタン塗料組成物の調製＞製紙用酸化チタン微粉
末（商品名：タイペークＷ−１０、石原産業製）100重
量部とポリカルボン酸ソーダ（商品名：アロンＴ−４
０、東亜合成製）2重量部を水に混合し、ラボミキサー
で1時間高速撹拌し、酸化チタン微粉末を分散した。次
に、シリカゾル（商品名：スノーテックス ＳＴ−４
０、日産化学製）160重量部をこの分散液に添加し、1時
間高速撹拌し、固形分量52.3％の酸化チタン・シリカゾ
ル分散液を調製した。さらに、この酸化チタン・シリカ
ゾル分散液に、水溶性有機高分子化合物としてポリビニ
ルアルコール（商品名：PVA−１１７、16％水溶液、ク
ラレ製）34重量部を添加し、泡を立てないようにゆっく
りと30分撹拌し、酸化チタン塗料組成物を調製した。こ
の時の有機高分子結着剤の配合比率は塗料組成物の全固
形分に対して11.5重量％であり、塗料組成物の濃度は3
8.8％、20℃におけるB型回転粘度計（東京計器製B型粘
度計、以下同様の測定機を使用）による粘度は1500ｃｐ
ｓであった。この塗料組成物を20℃で30日間自然放置し
た。30日後、塗料組成物を観察したところ、酸化チタン
の沈降物は全く認められなかった。

【００３３】［実施例２］ ＜酸化チタン塗料組成物の調製＞超微粒子酸化チタン微
粉末（商品名：FINNTI Ｓ−１５０、ＫＥＭＩＲＡ製）1
00重量部とポリカルボン酸ソーダ（商品名：アロンＴ−
４０、東亜合成製）２重量部を水に混合し、ラボミキサ
ーで1時間高速撹拌し、酸化チタン微粉末を分散した。
次に、シリカゾル（商品名：スノーテックス ＳＴ−４
０、日産化学製）160重量部をこの分散液に添加し、1時
間高速撹拌し固形分量52.3％の酸化チタン・シリカゾル
分散液を調製した。さらに、この酸化チタン・シリカゾ
ル分散液に、水溶性有機高分子化合物としてポリビニル
アルコール（商品名：PVA−１１７、１６％水溶液、ク
ラレ製）34重量部を添加し、泡を立てないようにゆっく
りと30分撹拌し、酸化チタン塗料組成物を調製した。こ
の時の有機高分子結着剤の配合比率は塗料組成物の全固
形分に対して11.5重量％であり、塗料組成物の濃度は3
8.8％、20℃におけるB型回転粘度計による粘度は1000ｃ
ｐｓであった。この塗料組成物を20℃で30日間自然放置
した。30日後、塗料組成物を観察したところ、酸化チタ
ンの沈降物は全く認められなかった。

【００３４】［実施例３］ ＜酸化チタン塗料組成物の調製＞超微粒子酸化チタン微
粉末（商品名：FINNTI Ｓ−１５０、ＫＥＭＩＲＡ製）1
00重量部とポリカルボン酸ソーダ（商品名：アロンＴ−
４０、東亜合成製）2重量部を水に混合し、ラボミキサ
ーで１時間高速撹拌し、酸化チタン微粉末を分散した。
次に、シリカゾル（商品名：スノーテックス ＳＴ−４
０、日産化学製）160重量部をこの分散液に添加し、1時
間高速撹拌し、固形分量52.3％の酸化チタン・シリカゾ
ル分散液を調製した。さらに、この酸化チタン・シリカ
ゾル分散液に、水溶性有機高分子化合物としてポリビニ
ルアルコール（商品名：PVA−１１７、１６％水溶液、
クラレ製）25重量部、熱可塑性高分子エマルジョンとし
てスチレン−ブタジエン共重合体（商品名：ＬＸ４０７
Ｓ−１、４８％、日本ゼオン製）9重量部を添加し、泡
を立てないようにゆっくりと30分撹拌し、酸化チタン塗
料組成物を調製した。この時の有機高分子結着剤の配合
比率は塗料組成物の全固形分に対して11.5重量％であ
り、塗料組成物の濃度は43.5％、20℃におけるB型回転
粘度計による粘度は650ｃｐｓであった。この塗料組成
物を20℃で30日間自然放置した。30日後、塗料組成物を
観察したところ、酸化チタンの沈降物は全く認められな
かった。

【００３５】［実施例４］ ＜酸化チタン塗料組成物の調製＞超微粒子酸化チタン微
粉末（商品名：FINNTI Ｓ−１５０、ＫＥＭＩＲＡ製）1
00重量部とポリカルボン酸ソーダ（商品名：アロンＴ−
４０、東亜合成製）2重量部を水に混合し、ラボミキサ
ーで1時間高速撹拌し、酸化チタン微粉末を分散した。
次に、アルミナゾル（商品名：アルミナゾル５２０、日
産化学製）160重量部をこの分散液に添加し、1時間高速
撹拌し、固形分量52.3％の酸化チタン・アルミナゾル分
散液を調製した。さらに、この酸化チタン・アルミナゾ
ル分散液に、水溶性有機高分子化合物としてポリビニル
アルコール（商品名：PVA−２１７、16％水溶液、クラ
レ製）34重量部を添加し、泡を立てないようにゆっくり
と30分撹拌し、酸化チタン塗料組成物を調製した。この
時の有機高分子結着剤の配合比率は塗料組成物の全固形
分に対して11.5重量％であり、塗料組成物の濃度は38.8
％、20℃におけるB型回転粘度計による粘度は200ｃｐｓ
であった。この塗料組成物を20℃で30日間自然放置し
た。30日後、塗料組成物を観察したところ、酸化チタン
の沈降物は全く認められなかった。

【００３６】［比較例１］ ＜酸化チタン塗料組成物の調製＞超微粒子酸化チタン微
粉末（商品名：FINNTI Ｓ−１５０、ＫＥＭＩＲＡ製）1
00重量部とポリカルボン酸ソーダ（商品名：アロンＴ−
４０、東亜合成製）2重量部を水に混合し、ラボミキサ
ーで１時間高速撹拌し、酸化チタン微粉末を分散した。
次に、シリカゾル（商品名：スノーテックス ＳＴ−４
０、日産化学製）160重量部をこの分散液に添加し、１
時間高速撹拌し、固形分量52.3％の酸化チタン・シリカ
ゾル分散液を調製した。さらに、この酸化チタン・シリ
カゾル分散液に、水溶性有機高分子化合物としてポリビ
ニルアルコール（商品名：PVA−１１７、11％水溶液、
クラレ製）34重量部を添加し、泡を立てないようにゆっ
くりと30分撹拌し、酸化チタン塗料組成物を調製した。
この時の有機高分子結着剤の配合比率は塗料組成物の全
固形分に対して11.5重量％であり、塗料組成物の濃度は
36.3％、20℃におけるB型回転粘度計による粘度は150ｃ
ｐｓであった。この塗料組成物を20℃で30日間自然放置
した。30日後、塗料組成物を観察したところ、酸化チタ
ン微粒子は凝集・沈降し固い堆積物が認められた。この
塗料組成物を再攪拌し上質紙に塗布・乾燥したところ、
シート表面に無数の凝集物が認められた。

【００３７】［比較例２］ ＜酸化チタン塗料組成物の調製＞超微粒子酸化チタン微
粉末（商品名：FINNTI Ｓ−１５０、ＫＥＭＩＲＡ製）1
00重量部とポリカルボン酸ソーダ（商品名：アロンＴ−
４０、東亜合成）2重量部を水に混合し、ラボミキサー
で１時間高速撹拌し、酸化チタン微粉末を分散した。次
に、シリカゾル（商品名：スノーテックス ＳＴ−４
０、日産化学製）160重量部をこの分散液に添加し、１
時間高速撹拌し、固形分量52.3％の酸化チタン・シリカ
ゾル分散液を調製した。さらに、この酸化チタン・シリ
カゾル分散液に、水溶性有機高分子化合物としてポリビ
ニルアルコール（商品名：PVA−１１７、18％水溶液、
クラレ製）34重量部を添加し、泡を立てないようにゆっ
くりと30分撹拌し酸化チタン塗料組成物を調製した。こ
の時の有機高分子結着剤の配合比率は塗料組成物の全固
形分に対して11.5重量％であり、塗料組成物の濃度は4
2.6％、20℃におけるB型回転粘度計による粘度は1600ｃ
ｐｓであった。この塗料組成物を20℃で30日間自然放置
した。30日後、塗料組成物を観察したところ、酸化チタ
ン微粒子の沈降は認められなかったが、塗料組成物中の
コロイダルシリカと有機高分子結着剤であるポリビニル
アルコールとの間に相互作用が生じ、塗料の流動性がな
くなりゲル化していた。

【００３８】

【発明の効果】本発明の効果を以下に示す。 1)酸化チタン塗料組成物が酸化チタン微粒子、シリカま
たはアルミナゾル、有機高分子結着剤の適正な比率で構
成されており、最終的に得られる酸化チタン塗料組成物
の20℃におけるB型回転粘度計による粘度が200〜1500ｃ
ｐｓになるように調製されているので、長期保存安定性
に優れた水系酸化チタン塗料組成物が得られる。 2)酸化チタン塗料組成物の支持体への塗布後の乾燥工程
で、酸化チタン微粒子とミリミクロンオーダーの粒子径
を有する超微粒子からなるシリカまたはアルミナとの複
合化が優先的に起こり酸化チタン複合粒子が形成され、
引き続いて有機高分子結着剤による酸化チタン複合粒子
間の結着及び支持体への固定化が起こるため、酸化チタ
ン微粉末が結着剤及び支持体を分解しない。 3)酸化チタン塗料組成物の光触媒機能が高いと同時に、
酸化チタン含有層中の結着剤及び支持体の分解がないの
で、支持体として紙、プラスチックフィルム、不織布、
木材、合板、鉄板などの面状物に使用できる上、コルゲ
ート、ハニカム等の構造体としても加工できる。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G047 CA01 CA02 CC01 CD03 4J038 AA011 EA011 HA211 HA216 HA441 KA20 MA08 MA10 MA15 NA26

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも酸化チタン微粉末と結着剤と
   からなる水系酸化チタン塗料組成物において、結着剤が
   シリカゾルまたはアルミナゾルから選ばれる無機結着剤
   と有機高分子結着剤とからなり、酸化チタン微粉末と該
   無機結着剤の配合比率が重量比で5：1〜1：5であり、か
   つ該有機高分子結着剤の配合比率が水系酸化塗料組成物
   の全固形分に対して3〜25重量％であり、さらに20℃に
   おけるB型回転粘度計にて測定した前記系酸化チタン塗
   料組成物の粘度が200〜1500ｃｐｓである水系酸化チタ
   ン塗料組成物。